NANO PARÇACIK Al2O3/B4C SERAMİK FAZININ MEKANOKİMYASAL YÖNTEMLE SENTEZLENMESİ VE MİKROYAPISAL KARAKTERİZASYONU

Yıl 2014, , 0 - , 16.06.2014

Hakan Gökmeşe , Bülent Bostan

https://doi.org/10.17341/gummfd.74781

Cited By: 3

Öz

Bu çalışmada B₂O₃-Al-C üçlü sistemi kullanılarak, yüksek sıcaklık üretim yöntemlerinin (karbotermal indirgeme, sol jel, kimyasal buhar biriktirme v.s.) aksine, oda sıcaklığında mekanokimyasal olarak Al₂O₃/B₄C seramik fazının üretilebilirliği araştırılmıştır. Başlangıç malzemeleri farklı sürelerde atritör, planetary ve spekste, argon atmosferi altında işleme tabii tutulmuştur. Sentezlenen seramik faz toz karışımlarının karakterizasyonu için, X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) incelemeleri yapılmıştır. XRD analizi ile speks kullanılarak 10 saatlik öğütme sonunda Al₂O₃/B₄C seramik fazı oluşumu belirlenmiştir. Mekanik enerji ve oluşan seramik faz miktarındaki artış sonucunda, toz boyutundaki küçülme (50-200 nm) ile birlikte topaklanma eğiliminin artışı tespit edilmiştir. Liç işlemi sonrasında safsızlıkların uzaklaştırılıp, seramik fazların etkin olduğu dağılım TEM çalışması ile ortaya çıkarılmıştır

Anahtar Kelimeler

Mekanokimyasal sentez, nanoparçacık, liç, tem

Kaynakça

• Orhan A, Gür A.K., Çalıgülü U., “Al Matrisli B4C Takviyeli Kompozitlerin Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretimi”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, (4) 8-1, 2007.
• Reddy B.S.B., KarabiDas, Pabi S.K., SiddharthaDas, “Mechanical–thermalsynthesis of Al–Ce/Al2O3 nanocompositepowders”, MaterialsScienceandEngineering, A 445–446, 341–346, 2007.
• Ma Z.Y., Tjong S.C., Gen L., “In-Situ Ti-Tib Metal–MatrixCompositePrepared by a Reactive Pressing Process”, Scriptamater. 42: 367–373, 2000.
• Tjong S.C., Ma Z.Y., “Microstructural and mechanical characteristics of in situ metal matrixcomposites”, Materials Science and Engineering, 29: 49-113, 2000.
• Srivatsan T.S., Guruprasad G., Black D., Petraroli M., Radhakrishnan R., Sudarshan T.S.,”Microstructural development and hardness of TiB2–B4C composite samples: Influence of consolidation temperature”, Journal of Alloys and Compounds, 413: 63–72, 2006.
• Khakbiz M., AkhlahiF., “Synthesis and structural characterization of Al–B4C nano-composite powders by mechanical alloying”, Journal of Alloys and Compounds, 479: 334–341, 2009.
• Alizadeh A., Taheri-Nassaj E., Hajizamani M., “Hot Extrusion Process Effect on Mechanical Behavior of Stir Cast Al Based Composites Reinforced with Mechanically Milled B4C Nanoparticles”, J. Mater. Sci. Technol., 27(12), 1113-1119, 2011.
• KubotaM., “Solid-state reaction in mechanically milled and spark plasma sintered Al–B4C composite materials”, Journal of Alloys and Compounds 504S (2010) S319–S322
• Khaghani-Dehaghani M.A., Ebrahimi-Kahrizsangi R., Setoudeh N., Nasiri-Tabrizi B., “Mechanochemical synthesis of Al2O3–TiB2 nano composite powder from Al–TiO2–H3BO3 mixture”, Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials 29: 244–249, 2011.
• Rahimian M., Ehsani N., Parvin N., Baharvandi H.R., “The effect of particle size, sintering temperature and sintering time on the properties of Al–Al2O3 composites, made by powder metallurgy”, Journal of Materials Processing Technology 209: 5387–5393, 2009.
• Rahimian M., Parvin N., Ehsani N., “Theeffect of production parameters on microstructure and wear resistance of powder metallurgy Al–Al2O3 composite”, Materials and Design 32: 1031–1038, 2011.
• Arslan G., Kalemtaş A., Tunçer N., Yeşilay S., “Emdirme Sonrası Isıl İşlemlerin B4C-Al Kompozitlerin Mikroyapı Ve Özelliklerine Etkileri”, Anadolu University Journal Of Science And Technology, Cilt/Vol.:10-Sayı/No: 1 : 267-276, 2009.
• Cafri M., H. Dilman, Dariel M.P., Frage N., “Boroncarbide/magnesium composites: Processing, microstructure and properties”, Journal of the European Ceramic Society 32: 3477–3483, 2012.
• Alp, E., Karaçay, E., Cabbar, H. C., “Düşük Sıcaklıkta Bor Karbür Üretimi Ve Karakterizasyonu”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 28:2 293-302 (2013).
• Karaçay, E., Alp, E., ve Cabbar., “Sol-Jel Yöntemiyle Bor Karbür Üretimi Ve Karakterizasyonu”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 27: 2 417-428 (2012).
• Ivanov E. andSuryanarayana C., “Materials and Process Design through Mechanochemical Routes”, Journal of Materials Synthesis and Processing, Vol. 8, Nos. 3/ 4, 2000.
• Suryanarayana C., “Mechanical alloying and milling”, Progress in Materials Science 46: 1-184, 2001.
• Deng F., Xie H.-Y., Wang L., “Synthesis of submicron B4C by mechanochemical method”, Materials Letters 60: 1771–1773, 2006.
• Atasoy A., “Bor Karbür Üretiminde Metalik Alüminyum Toz İlavesinin Etkisi”, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), Elazığ, Turkey, 16-18 May 2011.
• Guojian J., Jiayue X., Hanrui Z., Wenlan L., “Fabrication of B4C from Na2B4O7 + Mg + C by SHS method”, Ceramics International 37: 1689–1691, 2011.
• Fecht H.J., “Nanostructured Materials and Composites Prepared by Solid State Processing”, Solid StateProcessing, Chapter 3.
• Claudio L. D., Brian S. M., “Nano particles from Mechanical Attrition”, Chapter 1,Synthesis, Functionalization and SurfaceTreatment of Nanoparticles, 2002.
• Bodaghi M., Mirhabibi A., Tahriri M., Zolfonoon H., KarimiM., “Mechanochemical assisted synthesis and powder characteristics of nanostructure ceramic of α-Al2O3 at room temperature”, Materials Science and Engineering B 162: 155–161, 2009.
• Laishram K., Mann R., Malhan N., “A novel micro wave combustion approach for single step synthesis of α -Al2O3 nanopowders”, Ceramics International 38: 1703–1706, 2012.
• Shi L., Gu Y., Chen L., Qian Y., Yang Z., Ma J., “ A low temperature synthesis of crystalline B4C ultrafine powders”, Solid State Communications 128: 5–7, 2003.